Ученые создали радиоуправляемых сперматозоидов

16 Января 2014 в 14:00, Николай Хижняк 7 474 просмотра 15

spermbot

Звучит безумно, но ученые из Института интегративной нанонауки в Дрездене в настоящий момент занимаются созданием роботов из сперматозоидов. Их «спермоботы» состоят из живых клеток сперматозоидов, облаченных в крошечные трубки, которые управляются магнитным образом и продвигаются в нужном направлении для выполнения их основной задачи — оплодотворения яйцеклетки. Ученые считают, что эта технология сможет стать подходящей альтернативой для тех людей, которые хотят завести ребенка, но у них это не получается. Кроме того, «спермоботов» в будущем можно будет использовать для безопасной доставки нужных лекарств и генной инженерии.

Одной из основных трудностей, связанной с созданием этих микророботов, способных путешествовать внутри человеческого тела, является поиск безопасного источника «топлива» для их передвижения. Наноботам на базе двигателей, достаточно эффективных для того, чтобы передвигать их в условиях физиологических жидкостей, необходимо использование топлива, нынешние виды которого в большинстве случаев крайне токсичны для человеческого организма. Более того, такие машины могут влиять на работу клеток. Чтобы решить эту проблему, дрезденские ученые ищут безопасные альтернативы искусственным нанодвигателям.

«Мы считаем, что лучшим вариантом является использование мощного биологического мотора. Таким мотором может стать, например, сперматозоид, потому как с физиологической точки зрения его использование является наименее проблематичным», — говорит профессор Оливье Г. Шмидт, директор Института интегративной нанонауки в Дрездене.

spermbot-0

Микротрубка для сперматозоида под электронным микроскопом

«Эта идея пришла нам пять лет назад. Тогда я понял, что размеры сперматозоидов аналогичны размерам микротрубок, которые на тот момент мы уже могли создавать».

Для создания биороботов из спермы, ученые начали эксперименты с бычьей спермой, чьи сперматозоиды по размерам схожи с человеческими. Первым шагом для ученых было создание конических магнитных трубок из тонких пленок титанового и железного сплава, способных обволакивать (ловить) сперматозоиды. Структура самой трубки такая, что один из ее концов в диаметре шире, чем другой, что позволяет разместить в нем головку сперматозоида быка.

spermbot-1

При проведении эксперимента с клетками и нанотрубками внутри чашки Петри, сперматозоиды самостоятельно и без проблем сами попадали в эти трубки. Находясь внутри, они механически запирались и продолжали движение уже внутри трубки. А так как в микротрубках содержится магнитный материал, это дало ученым возможность удаленного управления этими сперматозоидами.

«Мы используем магнитное поле, чтобы направлять так называемые спермоботы и изменять их температуру, замедляя или повышая таким образом их скорость», — объясняет Шмидт.

«Весь эксперимент проводился в искусственных условиях, то есть не внутри живого организма».

Когда «спермоботы» достигают необходимого пункта назначения, на них подается команда для высвобождения сперматозоида. И хотя ученые еще работают над этим процессом, они считают, что открытие трубок возможно за счет изменения оптимальной температуры, которая позволит этим трубкам раскрыться. При этом вывести микротрубки из организма можно будет таким же образом, то есть за счет использования магнитного поля.

«В отличие от магнитных наночастиц, магнитные нанотрубки совершенно неопасны, так как они не проникают внутрь самих клеток. Ведь по размеру они больше этих клеток», — говорит Вероника Магданз, один из ученых в этом исследовании.

Для ученых сперматозоиды являются отличными кандидатами для создания на базе них биороботов. Во-первых, потому что их очень просто получить, а во-вторых, они безопасны и показывают высокую эффективность передвижения внутри физиологических жидкостей. На площади размером 22 x 22 мм, ученые смогли создать около 200 тысяч отдельных микротрубок. В рамках первых тестов исследователи работали с размороженными бычьими сперматозоидами, остававшимися жизнеспособными в течение нескольких часов.

Ученые говорят, что уже имеют возможность создать сотни «спермоботов» в микротрубках. При этом скорость передвижения каждого из них может доходить до 100 микрометров в секунду, что примерно равно двум длинам корпуса трубки, или в более масштабных условиях — 50 метровому бассейну, который человек ростом 1,80 метра свободным стилем проплывет за 14 секунд.

Перед возможностью применения этого метода оплодотворения с человеческой спермой, ученые собираются протестировать его на животных. Так как у исследователей появилась возможность управления «спермоботов» с погрешностью нескольких микрометров, подобные виды биологических роботов в перспективе можно будет использовать для доставки необходимых лекарств в любую точку человеческого тела.

Полные детали этого исследования были опубликованы в научном журнале Applied Physics Letters.

Ученые создали радиоуправляемых сперматозоидов

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

15 комментариев

  1. Kent

    ну все, лауреаты шнобелевской премии за 2014 уже известны

  2. qqqqqq qqqqqqqq

    у меня нет слов

  3. PopovDenis

    Ахаха, осталось добавить радиоуправление и интерфейс и можно в гоночки играть. Кто первый.

  4. Катя

    Что только не выдумают учёные

  5. Stepnoi

    норм (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  6. edit_basic

    Ага, и ждите потом детей-инвалидов. Сперматозоид не зря ведь не хочет оплодотворяться, значит с ним есть проблемы. Вот кстати, по теме https://www.youtube.com/watch?v=cn4LCv6NiN8&feature=youtube_gdata_player#t=2m54s (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  7. edit_basic

    . (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • edit_basic

      Ага, а потом ждите детей инвалидов. Сперматозоид ведь не зря оплодотворяться не хочет. Вот кстати по теме
      youtube.com/watch?v=cn4LCv6NiN8&feature=youtube_gdata_player#t=2m54s (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  8. mat1100

    Немцы, ну вы и шизанутые

  9. Alec

    Даешь спермо двигатель!!! Космонавты выходят на орбиту, дружно ерепенят в бак и в гипер прыжке выходят за пределы солнечной системы! Вот оно будущее братцы! Афроамериканцы в "члены" команды очень нужны. Хороший КПД. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.